通信原理习题解答4.doc.docVIP

CH4模拟角调制 以宽带调频为主，信号带宽大于调幅信号，但抗噪声性能强。 以带宽换质量，与香农公式揭示的原理是一致的。 调频的时域模型，不再是初等函数。 4.1 已调信号的相位偏移 （1）调相信号 （2）调频信号 （3）调相和调频的最大频率偏移一样，为 说明：本题在于熟悉PM、FM的时域表达式，体会它们可以相互代替，同时揭示最大频偏与调制信号有关。 4.2 （1）载频 （2）相偏 调频指数等于最大相偏 （3）频偏 最大频偏 （4）调制信号 说明：本题在于熟悉单频调频信号，体会相偏、频偏、调频指数等概念。 4.3 先计算频偏常数 相偏 当调制信号取最大值1V时，有最大频偏1kHz，即 则新的调频波 说明：本题在于熟悉调频时域表达式，注意载频没变、频偏常数没变。 4.4 调制信号频率 最大频偏 （1）调频信号带宽 （2）调制信号幅度加倍，则最大频偏加倍，调频信号带宽为60kHz （3）调制信号频率加倍，fm=20kHz，调频信号带宽为60kHz （4）调频信号带宽为80kHz 说明：本题在于熟悉调频信号的带宽与调制信号的带宽和幅度的关系。调制信号带宽越宽，则调频信号带宽也宽。调制信号的幅度大，造成的频偏也大。 4.5 调幅 窄带调频 相同点：载波分量、两个边频、带宽为调制信号两倍。 不同点：调幅信号频谱形状不变，调频信号频谱随频率不同的加权；调幅信号正负分量极性相同，调频信号频率正负分量极性相反；调幅信号边频幅度与调制信号频率无关，调频信号边频幅度与频率相关。 4.6 （1）NBFM信号可表示为 包络最大幅度，最小幅度 说明NBFM信号包络有起伏，幅度不恒定，但因为调频指数《0.5，所以起伏不大。 （2）NBFM信号平均功率 载波功率 说明携带信号的功率与调频指数有关，调频指数0.5，所以调制效率不高，与AM类似。 （3）瞬时频率为 说明NBFM频偏虽然并非严格与单频调制信号cosWmt对应，但调频指数0.5，对此影响不大。 说明：本题在于熟悉NBFM的包络、功率、频偏，理解它虽然不是严格意义上的调频，但是很接近。 4.7 （1）AM带宽 FM频偏 调频指数 （2）调频波中，查表知第一对变频幅度为 则AM的边频幅度 说明：本题主要在于熟悉WBFM的频偏、调频指数、变频幅度。 4.8 角调制信号相偏 （1）调频信号等于最大相偏 调频指数与调制信号的幅度和频率均有关 所以调制信号频率增大到5倍后，调频指数降低为1/5，即降为5。 FM信号带宽，是调制信号带宽5kHz的12倍。 （2）调相指数等于最大相偏 且调相指数与调制信号频率无关，故调相指数未变。 PM信号带宽（式4-44），是调制信号带宽的52倍。 说明：本题在于熟悉宽带调角信号的调制指数与带宽，重点在FM，注意已调信号带宽比调制信号大很多。 4.9 （1） （2）载波分量幅度为 载波分量功率为，（4-37） （3）一次和二次边频所占功率百分比为 （4）原FM信号带宽为 调制信号幅度降一半，由（4-16），知道调频指数也降一半，此时信号带宽 带宽减少1250Hz 说明：本题在于熟悉宽带调频信号的频率分量、功率分配、调频指数和带宽。 4.10 （1）调整频偏至第一边频幅度为0，即调频指数为一阶贝塞尔函数的第一个过零点，查表知 因此调频指数 （2）载波功率 （3） （4） 说明：本题在于熟悉WBFM信号频谱各分量的组成，同时我们注意到FM调制没有改变信号的总功率（信号幅度未变），只是在载波和各信号边频间重新分配了功率，同时我们看到Pf所占的比例比AM调制要高很多，可见FM调制效率高于AM。由于分配给信号的功率高于AM，在相同发射功率的条件下，接收机受到的FM信号的信噪比要高于AM。 4.11 输入FM信号 带宽 放大器1的中心频率等于载波频率fc1，即2MHz；通带宽带等于FM信号带宽620kHz。 经过两次倍频，最大频偏变为 带宽，这也是放大器2的通带宽度。 经过倍频和混频后，载波为，这也是放大器2的中心频率。 说明：此题在于熟悉调制过程中倍频和混频对信号参量的影响，倍频同时作用于载频和频偏，混频改变载频的大小。同时熟悉FM信号带宽的计算。 4.12 输入FM信号 （1）带宽 （2）16倍频后 新带宽 （3）再经16倍频后 此时调频指数 最高边频数为38.4+1=39.4，取整为40。 说明：本题在于熟悉FM信号的带宽、倍频、频偏、调频指数及有效边频数。 4.13 调频指数 信噪比增益 带宽 输入噪声功率 可见对输入信号的幅度要求不高 说明：本题给出了调频广播的主要技术参数，调制信号带宽为15kHz，高于AM广播的4.5kHz，可以保留声音信号中更多的